-0,042 419 142 303 2 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,042 419 142 303 2(10) din zecimal în binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 11 biți pentru exponent, 52 de biți pentru mantisă)

Care sunt pașii pentru a scrie numărul
-0,042 419 142 303 2(10) din zecimal în binar în reprezentarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 11 biți pentru exponent, 52 de biți pentru mantisă)

1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

|-0,042 419 142 303 2| = 0,042 419 142 303 2


2. Întâi convertește în binar (în baza 2) partea întreagă: 0.
Împarte numărul în mod repetat la 2.

Notăm mai jos, în ordine, fiecare rest al împărțirilor.

Ne oprim când obținem un cât egal cu zero.


  • împărțire = cât + rest;
  • 0 : 2 = 0 + 0;

3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.

0(10) =


0(2)


4. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,042 419 142 303 2.

Înmulțește numărul în mod repetat cu 2.


Notăm mai jos fiecare parte întreagă a înmulțirilor.


Ne oprim când obținem o parte fracționară egală cu zero.


  • #) înmulțire = întreg + fracționar;
  • 1) 0,042 419 142 303 2 × 2 = 0 + 0,084 838 284 606 4;
  • 2) 0,084 838 284 606 4 × 2 = 0 + 0,169 676 569 212 8;
  • 3) 0,169 676 569 212 8 × 2 = 0 + 0,339 353 138 425 6;
  • 4) 0,339 353 138 425 6 × 2 = 0 + 0,678 706 276 851 2;
  • 5) 0,678 706 276 851 2 × 2 = 1 + 0,357 412 553 702 4;
  • 6) 0,357 412 553 702 4 × 2 = 0 + 0,714 825 107 404 8;
  • 7) 0,714 825 107 404 8 × 2 = 1 + 0,429 650 214 809 6;
  • 8) 0,429 650 214 809 6 × 2 = 0 + 0,859 300 429 619 2;
  • 9) 0,859 300 429 619 2 × 2 = 1 + 0,718 600 859 238 4;
  • 10) 0,718 600 859 238 4 × 2 = 1 + 0,437 201 718 476 8;
  • 11) 0,437 201 718 476 8 × 2 = 0 + 0,874 403 436 953 6;
  • 12) 0,874 403 436 953 6 × 2 = 1 + 0,748 806 873 907 2;
  • 13) 0,748 806 873 907 2 × 2 = 1 + 0,497 613 747 814 4;
  • 14) 0,497 613 747 814 4 × 2 = 0 + 0,995 227 495 628 8;
  • 15) 0,995 227 495 628 8 × 2 = 1 + 0,990 454 991 257 6;
  • 16) 0,990 454 991 257 6 × 2 = 1 + 0,980 909 982 515 2;
  • 17) 0,980 909 982 515 2 × 2 = 1 + 0,961 819 965 030 4;
  • 18) 0,961 819 965 030 4 × 2 = 1 + 0,923 639 930 060 8;
  • 19) 0,923 639 930 060 8 × 2 = 1 + 0,847 279 860 121 6;
  • 20) 0,847 279 860 121 6 × 2 = 1 + 0,694 559 720 243 2;
  • 21) 0,694 559 720 243 2 × 2 = 1 + 0,389 119 440 486 4;
  • 22) 0,389 119 440 486 4 × 2 = 0 + 0,778 238 880 972 8;
  • 23) 0,778 238 880 972 8 × 2 = 1 + 0,556 477 761 945 6;
  • 24) 0,556 477 761 945 6 × 2 = 1 + 0,112 955 523 891 2;
  • 25) 0,112 955 523 891 2 × 2 = 0 + 0,225 911 047 782 4;
  • 26) 0,225 911 047 782 4 × 2 = 0 + 0,451 822 095 564 8;
  • 27) 0,451 822 095 564 8 × 2 = 0 + 0,903 644 191 129 6;
  • 28) 0,903 644 191 129 6 × 2 = 1 + 0,807 288 382 259 2;
  • 29) 0,807 288 382 259 2 × 2 = 1 + 0,614 576 764 518 4;
  • 30) 0,614 576 764 518 4 × 2 = 1 + 0,229 153 529 036 8;
  • 31) 0,229 153 529 036 8 × 2 = 0 + 0,458 307 058 073 6;
  • 32) 0,458 307 058 073 6 × 2 = 0 + 0,916 614 116 147 2;
  • 33) 0,916 614 116 147 2 × 2 = 1 + 0,833 228 232 294 4;
  • 34) 0,833 228 232 294 4 × 2 = 1 + 0,666 456 464 588 8;
  • 35) 0,666 456 464 588 8 × 2 = 1 + 0,332 912 929 177 6;
  • 36) 0,332 912 929 177 6 × 2 = 0 + 0,665 825 858 355 2;
  • 37) 0,665 825 858 355 2 × 2 = 1 + 0,331 651 716 710 4;
  • 38) 0,331 651 716 710 4 × 2 = 0 + 0,663 303 433 420 8;
  • 39) 0,663 303 433 420 8 × 2 = 1 + 0,326 606 866 841 6;
  • 40) 0,326 606 866 841 6 × 2 = 0 + 0,653 213 733 683 2;
  • 41) 0,653 213 733 683 2 × 2 = 1 + 0,306 427 467 366 4;
  • 42) 0,306 427 467 366 4 × 2 = 0 + 0,612 854 934 732 8;
  • 43) 0,612 854 934 732 8 × 2 = 1 + 0,225 709 869 465 6;
  • 44) 0,225 709 869 465 6 × 2 = 0 + 0,451 419 738 931 2;
  • 45) 0,451 419 738 931 2 × 2 = 0 + 0,902 839 477 862 4;
  • 46) 0,902 839 477 862 4 × 2 = 1 + 0,805 678 955 724 8;
  • 47) 0,805 678 955 724 8 × 2 = 1 + 0,611 357 911 449 6;
  • 48) 0,611 357 911 449 6 × 2 = 1 + 0,222 715 822 899 2;
  • 49) 0,222 715 822 899 2 × 2 = 0 + 0,445 431 645 798 4;
  • 50) 0,445 431 645 798 4 × 2 = 0 + 0,890 863 291 596 8;
  • 51) 0,890 863 291 596 8 × 2 = 1 + 0,781 726 583 193 6;
  • 52) 0,781 726 583 193 6 × 2 = 1 + 0,563 453 166 387 2;
  • 53) 0,563 453 166 387 2 × 2 = 1 + 0,126 906 332 774 4;
  • 54) 0,126 906 332 774 4 × 2 = 0 + 0,253 812 665 548 8;
  • 55) 0,253 812 665 548 8 × 2 = 0 + 0,507 625 331 097 6;
  • 56) 0,507 625 331 097 6 × 2 = 1 + 0,015 250 662 195 2;
  • 57) 0,015 250 662 195 2 × 2 = 0 + 0,030 501 324 390 4;

Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă) și am obținut măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (Pierdem din precizie - numărul convertit pe care îl vom obține în final va fi doar o foarte bună aproximare a celui inițial).


5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului.

Ia fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor, începând din partea de sus a listei construite:


0,042 419 142 303 2(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1110 1010 1010 0111 0011 1001 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,042 419 142 303 2(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1110 1010 1010 0111 0011 1001 0(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 5 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,042 419 142 303 2(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1110 1010 1010 0111 0011 1001 0(2) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1110 1010 1010 0111 0011 1001 0(2) × 20 =


1,0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010(2) × 2-5


8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie dublă (64 biți):

Semn 1 (un număr negativ)


Exponent (neajustat): -5


Mantisă (nenormalizată):
1,0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 =


-5 + 2(11-1) - 1 =


(-5 + 1 023)(10) =


1 018(10)


10. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 1 018 : 2 = 509 + 0;
  • 509 : 2 = 254 + 1;
  • 254 : 2 = 127 + 0;
  • 127 : 2 = 63 + 1;
  • 63 : 2 = 31 + 1;
  • 31 : 2 = 15 + 1;
  • 15 : 2 = 7 + 1;
  • 7 : 2 = 3 + 1;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

11. Construiește reprezentarea în baza 2 a exponentului ajustat.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.


Exponent (ajustat) =


1018(10) =


011 1111 1010(2)


12. Normalizează mantisa.

a) Renunță la primul bit, cel mai din stânga, care e întotdeauna 1, și la separatorul zecimal, dacă e cazul.


b) Ajustează-i lungimea la 52 biți, doar dacă e necesar (nu e cazul aici).


Mantisă (normalizată) =


1. 0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010 =


0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010


13. Cele trei elemente care alcătuiesc reprezentarea numărului în sistem binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

Semn (1 bit) =
1 (un număr negativ)


Exponent (11 biți) =
011 1111 1010


Mantisă (52 biți) =
0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010


Numărul zecimal -0,042 419 142 303 2 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1010 - 0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1101 0101 0100 1110 0111 0010

Cum să convertești numere zecimale din sistem zecimal (baza 10) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie dublă pe 64 de biți

Urmează pașii de mai jos pentru a converti un număr zecimal (cu virgulă) din baza zece în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie dublă pe 64 de biți:

  • 1. Dacă numărul de convertit e negativ, începe cu versiunea pozitivă a numărului.
  • 2. Convertește întâi partea întreagă, împarte în mod repetat la 2 reprezentarea pozitivă a numărului întreg cu semn care trebuie convertit în sistem binar, ținând minte fiecare rest al împărțirilor. Atunci când găsim un CÂT care e egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește apoi reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor efectuate, începând din partea de jos a listei construite mai sus. Astfel, ultimul rest al împărțirilor de la punctul de mai sus devine primul simbol (situat cel mai la stânga) al numărului în baza doi, în timp ce primul rest devine ultimul simbol (situat cel mai la dreapta).
  • 4. Convertește apoi partea fracționară. Înmulțește partea fracționara în mod repetat cu 2, până se obține o parte fracționară egală cu zero, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor.
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor efectuate, începând din partea de sus a listei construite mai sus (se iau părțile întregi în ordinea în care au fost obținute).
  • 6. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu "n" poziții fie la stânga, fie la dreapta, astfel încât partea întreagă a numărului binar să aibă un singur bit, diferit de '0' (la stânga semnului zecimal să rămână un singur simbol, egal cu 1).
  • 7. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 11 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:
    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1;
  • 8. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal, dacă e cazul) și ajustându-i lungimea, la 52 biți, fie renunțând la biții în exces din dreapta (pierzând precizie...), fie adaugând tot la dreapta biți setați pe '0'.
  • Semnul (ocupă 1 bit) e egal fie cu 1, dacă e număr negativ, fie cu 0, dacă e număr pozitiv.

Exemplu: convertește numărul negativ -31,640 215 din sistem zecimal (baza zece) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie dublă pe 64 de biți:

  • 1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

    |-31,640 215| = 31,640 215;

  • 2. Convertește întâi partea întreagă, 31. Împarte numărul 31 în mod repetat la 2, ținând minte fiecare rest al împărțirilor, până obținem un cât care este egal cu zero:
    • împărțire = cât + rest;
    • 31 : 2 = 15 + 1;
    • 15 : 2 = 7 + 1;
    • 7 : 2 = 3 + 1;
    • 3 : 2 = 1 + 1;
    • 1 : 2 = 0 + 1;
    • Am obținut un cât care este egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus:

    31(10) = 1 1111(2)

  • 4. Convertește apoi partea fracționară 0,640 215. Înmulțește în mod repetat cu 2, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor, până obținem o parte fracționară egală cu zero:
    • #) înmulțire = întreg + fracționar;
    • 1) 0,640 215 × 2 = 1 + 0,280 43;
    • 2) 0,280 43 × 2 = 0 + 0,560 86;
    • 3) 0,560 86 × 2 = 1 + 0,121 72;
    • 4) 0,121 72 × 2 = 0 + 0,243 44;
    • 5) 0,243 44 × 2 = 0 + 0,486 88;
    • 6) 0,486 88 × 2 = 0 + 0,973 76;
    • 7) 0,973 76 × 2 = 1 + 0,947 52;
    • 8) 0,947 52 × 2 = 1 + 0,895 04;
    • 9) 0,895 04 × 2 = 1 + 0,790 08;
    • 10) 0,790 08 × 2 = 1 + 0,580 16;
    • 11) 0,580 16 × 2 = 1 + 0,160 32;
    • 12) 0,160 32 × 2 = 0 + 0,320 64;
    • 13) 0,320 64 × 2 = 0 + 0,641 28;
    • 14) 0,641 28 × 2 = 1 + 0,282 56;
    • 15) 0,282 56 × 2 = 0 + 0,565 12;
    • 16) 0,565 12 × 2 = 1 + 0,130 24;
    • 17) 0,130 24 × 2 = 0 + 0,260 48;
    • 18) 0,260 48 × 2 = 0 + 0,520 96;
    • 19) 0,520 96 × 2 = 1 + 0,041 92;
    • 20) 0,041 92 × 2 = 0 + 0,083 84;
    • 21) 0,083 84 × 2 = 0 + 0,167 68;
    • 22) 0,167 68 × 2 = 0 + 0,335 36;
    • 23) 0,335 36 × 2 = 0 + 0,670 72;
    • 24) 0,670 72 × 2 = 1 + 0,341 44;
    • 25) 0,341 44 × 2 = 0 + 0,682 88;
    • 26) 0,682 88 × 2 = 1 + 0,365 76;
    • 27) 0,365 76 × 2 = 0 + 0,731 52;
    • 28) 0,731 52 × 2 = 1 + 0,463 04;
    • 29) 0,463 04 × 2 = 0 + 0,926 08;
    • 30) 0,926 08 × 2 = 1 + 0,852 16;
    • 31) 0,852 16 × 2 = 1 + 0,704 32;
    • 32) 0,704 32 × 2 = 1 + 0,408 64;
    • 33) 0,408 64 × 2 = 0 + 0,817 28;
    • 34) 0,817 28 × 2 = 1 + 0,634 56;
    • 35) 0,634 56 × 2 = 1 + 0,269 12;
    • 36) 0,269 12 × 2 = 0 + 0,538 24;
    • 37) 0,538 24 × 2 = 1 + 0,076 48;
    • 38) 0,076 48 × 2 = 0 + 0,152 96;
    • 39) 0,152 96 × 2 = 0 + 0,305 92;
    • 40) 0,305 92 × 2 = 0 + 0,611 84;
    • 41) 0,611 84 × 2 = 1 + 0,223 68;
    • 42) 0,223 68 × 2 = 0 + 0,447 36;
    • 43) 0,447 36 × 2 = 0 + 0,894 72;
    • 44) 0,894 72 × 2 = 1 + 0,789 44;
    • 45) 0,789 44 × 2 = 1 + 0,578 88;
    • 46) 0,578 88 × 2 = 1 + 0,157 76;
    • 47) 0,157 76 × 2 = 0 + 0,315 52;
    • 48) 0,315 52 × 2 = 0 + 0,631 04;
    • 49) 0,631 04 × 2 = 1 + 0,262 08;
    • 50) 0,262 08 × 2 = 0 + 0,524 16;
    • 51) 0,524 16 × 2 = 1 + 0,048 32;
    • 52) 0,048 32 × 2 = 0 + 0,096 64;
    • 53) 0,096 64 × 2 = 0 + 0,193 28;
    • Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută prin calcule. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă = 52) și a fost calculată măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (pierzând precizie...).
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor efectuate anterior, începând din partea de sus a listei construite:

    0,640 215(10) = 0,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2)

  • 6. Recapitulare - numărul pozitiv înainte de normalizare:

    31,640 215(10) = 1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2)

  • 7. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu 4 poziții la stânga astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de '0':

    31,640 215(10) =
    1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) =
    1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) × 20 =
    1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) × 24

  • 8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie dublă (64 biți):

    Semn: 1 (număr negativ);

    Exponent (neajustat): 4;

    Mantisă (nenormalizată): 1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0;

  • 9. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 11 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:

    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 = (4 + 1023)(10) = 1027(10) =
    100 0000 0011(2)

  • 10. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care e întotdeauna '1' (și la semnul zecimal) și ajustându-i lungimea, la 52 biți, prin renunțarea la biții în exces, din dreapta (pierzând precizie...):

    Mantisă (nenormalizată): 1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0

    Mantisă (normalizată): 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100

  • Concluzia:

    Semn (1 bit) = 1 (număr negativ)

    Exponent (11 biți) = 100 0000 0011

    Mantisă (52 biți) = 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100

  • Numărul -31,640 215, zecimal, convertit din sistem zecimal (baza 10) în binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 este:
    1 - 100 0000 0011 - 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100